Laporan Praktikum Cryptogame Kelompk 2 Ke 2 dan 3
MENGHITUNG JUMLAH DAN KANDUNGAN KLOROFIL MIKROALGA Nanochloropsis oculata Dede Fajar1, Rizal Maulana Hasbi2, Fani Fitria3, Ulfia Setiani 4 Jurusan Biologi Fakultas Saintek UIN Sunan Gunung Djati Bandung
[email protected] 1,
[email protected] 2,
[email protected] 3,
[email protected] 4 Abstrak Nannochloropsis oculata merupakan mikroalga bersel satu yang termasuk ke dalam salah satu kelas Eustigmatophyceae, yang mempunyai potensi yang sangat besar untuk bahan baku produksi trigliserida, karena mikroalga ini sangat mudah dibudidayakan secara kontinyu dengan masa panen yang singkat. Fotoperiod mempengaruhi Pertumbuhan dan kadar klorofil pada berbagai jenis mikroalga. Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh media terhadap jumlah sel dan kandungan klorofil Nanochloropsis oculata, mengetahui struktur tubuh Nanochloropsis oculata dan mahasiswa memiliki keterampilan menghitung jumlah sel mikroalga. Pada proses pengamatan jumlah mikroalga Nanochloropsis oculata terdapat tiga Perlakuan yang pertama 0 Jam tanpa cahaya lampu dan 3 jam sekali pengadukan yang kedua 12 Jam cahaya dan 24 Jam Pengadukan dan yang ketiga dengan 24 Jam Cahaya dan 24 Jam Pengadukan. Hasil praktikum menunjukkan bahwa Pertumbuhan total dan kadar klorofil tertinggi ditemukan pada perlakuan 12 jam cahaya lampu 24 jam pengadukan (1560 x 104sel/ml dan jumlah klorofil a 0,1836 klorofil b 2,1393 dan klorofil total (a+b) 6,4782) dan kemudian diikuti pada 24 jam cahaya lampu – 24 jam pengadukan (595 x104sel/ml dan jumlah klorofil a -0,117 klorofil b 1,1921 dan klorofil total (a+b) 3,2378) dan Perlakuan 0 jam tanpa cahaya lampu dan 3 jam sekali pengadukan (15 x 104sel/ml dan jumlah klorofil a-0,33 klorofil b 0,6792 dan klorofil total (a+b) 1,657). Kata kunci: Nannochloropsis oculata, Fotoperiod, Mikroalga, Klorofil
Pendahuluan
keperluan fotosintesis. Selain itu, CO2
Indonesia termasuk negara yang
dimanfaatkan untuk meningkatkan
memiliki keanekaragaman hayati yang
produktivitas. Di indonesia sendiri
berlimpah, salah diantaranya adalah
dapat
memiliki
hayati
mikroalga. Pada sisi lain, fungsi
mikroalga yang berlimpah. Mikroalga
ekologis mikroalga sangat membantu
adalah tanaman yang paling efisien
dalam proses pencegahan terjadinya
dalam menangkap dan memanfaatkan
pemanasan global. Beberapa jenis
energi
mikroalga yang banyak dijumpai pada
1.
Keanekaragaman
matahari
dan
CO2 untuk
dijumpai
ratusan
jenis
berbagai
wilayah
perairan
serta
bahan
baku
produksi
biofuel.
dibudidayakan antar lain Chlorella
Kandungan lipid dalam biomassa
vulgaris,
mikroalga kering spesies tertentu
Nannochloropsis oculata
(Nurhayati dkk., 2013).
dapat mencapai di atas 50% dengan
Nannochloropsis
oculata
pertumbuhan yang sangat cepat Proses
merupakan salah saju jenis mikroalga
pembiakan kultur mikroalga hanya
bersel satu yang termasuk ke dalam
membutuhkan waktu 10 hari untuk
salah satu kelas Eustigmatophyceae,
siap
yang mempunyai potensi yang sangat
matematis produktivitasnya mencapai
besar untuk bahan baku produksi
(120.000 kg biodiesel/Ha tahun) lebih
trigliserida, karena mikroalga ini
dari 20 kali lipat produktivitas minyak
sangat mudah dibudidayakan secara
sawit (5.800 kg biodiesel/Ha tahun)
kontinyu dengan masa panen yang
dan 80 kali lipat dibandingkan minyak
singkat. Seperti halnya mikroalga
jarak (1.500 kg/biodiesel/Ha tahun)(
yang
Maharsyah dkk., 2013).
lain,
pertumbuhan
Nannochloropsis
oculata
sangat
tergantung pada ketersediaan nutrien, intensitas cahaya, karbondioksida, pH, suhu dan salinitas. Intensitas cahaya sangat diperlukan oleh mikroalga untuk menjalankan proses fotosintesis. Kurangnya intensitas cahaya yang dibutuhkan oleh mikroalga untuk aktivitas
fotosintesis
akan
menyebabkan proses fotosintesis tidak berlangsung
normal
sehingga
menggangu biosintesis sel selanjutnya (Budiman, 2009). Mikroalga merupakan salah satu organisme yang dapat dinilai ideal dan potensial untuk dijadikan sebagai
dipanen
sehingga
secara
Produksi biomassa yang cepat dengan kadar lipid yang relatif tinggi merupakan keunggulan yang dimiliki oleh mikroalga. Nannochloropsis sp merupakan salah satu mikroalga yang memiliki kandungan total lipid yang cukup besar bekisar antara 31- 68% dari berat kering.Besarnya kandungan lipid dari N. oculata ini membuat para peneliti tertarik untuk melakukan penelitian
tentang
bahan
bakar
alternatif, yang sebenarnya telah lama dilakukan dari jenis mikroalga N. oculata. Biodiesel merupakan salah satu sumber energi alternatif yang dapat
dijadikan
pilihan.
Namun
demikian, pengembangan mikroalga
2007). Dalam hal ini fotoperiod
sebagai sumber penghasil biodiesel
mempunyai pengaruh yang sangat
memiliki masalah antara lain biaya
besar terhadap proses fotosintesis
produksi biodiesel dari mikroalga
mikroalga yang menghasilkan energi
yang relatif tinggi
yang
sangat
penting
dalam
Media kultur merupakan salah
produktivitas primer. Studi tentang
faktor
untuk
pengaruh fotoperiod telah banyak
pemanfaatan mikroalga. Media kultur
dilakukan untuk mengetahui aspek
mengandung berbagai makronutrien
fisiologi (Widianingsih dkk.,2012).
satu
yang
penting
dan mikronutrien yang dibutuhkan untuk
pertumbuhan
mikroalga.
Pengamatan
ini
dilakukan
dengan tujuan Mengetahui pengaruh
Komposisi nutrien yang lengkap dan
media
konsentrasi
tepat
kandungan klorofil Nanochloropsis
menentukan produksi biomassa dan
oculata, Mengetahui struktur tubuh
kandungan
Pada
Nanochloropsis oculata, Mahasiswa
Media yang umum digunakan untuk
memiliki keterampilan menghitung
kultur mikroalga adalah media sintetik
jumlah sel mikroalga
nutrien
gizi
yang
mikroalga.
dan alami. Media sintetik terdiri dari senyawa-senyawa
kimia
yang
jumlahnya
telah
komposisi
dan
ditentukan.
Medium
Basal
Bold
(MBB) merupakan media sintetik yang umum digunakan dalam kultur mikroalga Chlorophyta. Sedangkan media alami dibuat dari bahan-bahan alami, seperti air kelapa. Media alami juga dapat diperoleh dari limbah pembuatan produk tertentu, seperti limbah pengolahan produk kacang kedelai, limbah minuman teh, limbah cair tahu dan tapioka (Prihantini dkk.,
2.
terhadap
jumlah
sel
dan
Metode Kerja
2.1 Alat dan Bahan yang digunakan Peralatan
yang
digunakan
dalam menghitung jumlah sel dan kandungan Nanochloropsis
klorofil oculata
mikrolaga sebagai
berikut: Rak kultur, botol kultur, selang, aerator, lampu TL 40 Watt, Haemacytometer, lux meter, pipet tetes,
Spektofotometer,
centrifuge,
Gelas ukur, tabung reaksi, Glass bed, dan kuvet. Bahan yang digunakan Isolat Nanochloropsis oculata, Media
5 x 106 x M1 = 200ml. 1.106
F2 air laut, kultur mikrolaga dan etanol.
M1 =
2.2 Cara kerja
M1 = 40 ml
2.2.1 Cara kerja Menghitung Jumlah Sel Mikroalga Nanochloropsis oculata
Media yang dibuat adalah Media F2 yang terdiri dari 4 kelompok larutan kimia dimana dari setiap kelompok sebagai berikut: kelompok yang pertama NaNO3 7,5 gram, kelompok yang kedua NaH2PO4.2H2O 0,5 gram, kelompok yang ketiga FeCl2. 6H2OO, 315gram, kemudian Na2EDTA2H2O 0.436 g, MnCl2 4H2O 1,8 g, 7H2O 2,2 gram, CoCl2. 6H2O 1 gram, Na2MoO3 0,63 gram
dan
kelompok yang keempat Vit B1 20 mg, Vit H 0,1 gram dan Vit 0,1 gram. Kemudian menyiapkan aquades 500 ml dan selanjutnya ditambahkan 1 ml dari larutan campuran yang terdapat dalam tabel 1-3 dan 0,5 ml dari campuran tabel no 4, setelah selesai media di sterilisasi menggunakan Autoklaf dan setelah selesai sterilisasi kemudian
mengubah
jumlah
sel
mikroalga dari lima juta sel menjadi 1 juta
sel
dengan
mengunakan
perhitungan jumlah sel mikroalga awal 5 x 106 kemudian dimasukan kepada rumus V1 x M1 = V2 x M2
. .
Dengan
demikian
untuk
membuat mikroalga berjumlah 1 juta dengan memasukan 40 ml isolat ditambah 160 Media. Selanjutnya memasukan mikroalga kedalam botol kultur dan mengatur pencahayaan selama 12 jam setelah itu dilakukan pengamatan selama 1 minggu dengan perhitungan 1 kali/hari menggunakan Haemacytometer dibawah mikroskop. 2.2.2 Cara kerja Pengukuran Kadar Klorofil Mikroalga Nanochloropsis oculata Pengukuran
kadar
Klorofil
dilakukan dengan mengambil 10 ml sampel kultur mikroalga setelah itu di sentrifugasi sample dengan kecepetan 3000 rpm selama 10 menit setelah itu membung
supernetannya
dimabil
endapannya dan endapan ditambah etanol 96 % sehingga volume akhir menjadi 10 ml dan memasukan beberapa
butir
mensentrifugasi
glass
bead
kempali
dan
dengan
kecepatan dan waktu yang sama, mengambil supernatan mengukurnya
menggunakan Spektofotometer pada
penentuan
panjang gelombang 645 nm dan 663
fotosintesa mikroalga.Dengan Adanya
nm.
perubahan fotoperiod pada kultur
3.
Hasil dan Pembahasan 3.1 Jumlah Sel Mikroalga Nanochloropsis oculata Fotoperiod merupakan salah
satu faktor
Hari ke 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
yang penting dalam
a. 0 Jam Jumlah
Hari
145 x 104sel/ml) 140 x 104sel/ml) 360 x104sel/ml) 100 x104sel/ml) 75 x104sel/ml) 15 x 104sel/ml) Pada
keberhasilan
mikroalga N. oculata mempengaruhi laju
pertumbuhan
mikroalga
dan
tersebut.
kepadatan
Dalam
tabel
dibawah ini menunjukan beberapa perlakuan
b. 12 Jam Jumlah 375 x 104sel/ml) 1110 x 104sel/ml) 1840 x104sel/ml) 1560 x 104sel/ml) -
Fotoperiod
Hari 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
c. 24 Jam Jumlah 235 x104sel/ml) 450 x104sel/ml) 320 x104sel/ml) 470 x104sel/ml) 595 x104sel/ml)
pengamatan
pun tanpa menggunakan Aerator
jumlah mikroalga Nanochloropsis
tetapi dilakukan secara manual setiap
oculata terdapat tiga Perlakuan yang
3 jam sekali sehingga terlihat bahwa
pertama pada fotoperiode 0 Jam yang
jumlah mikroalga di hari yang ke 8
kedua dengan fotoperiode 12 Jam dan
mengalami penurunan yang sangat
yang
kisaran
drastis hal ini berbeda di hari yang ke
fotoperiode 24 Jam. Pada tabel a
4 dimana jumlah mikroalga menjadi
dengan perlakuan fotoperiode 0 jam
meningkat dibandingkan dihari-hari
yang artinya mikroalga ini tanpa
yang sebelumnya dan sesudahnya hal
mendapatkan cahaya yang khusus
ini dikarenakan mikroalga menerima
dari
suhu
ketiga
lampu
memanfaatkan
proses
1. 2. 3. 4. 5. 6 7 8
tingkat
dengan
akan
tetapi
cahaya
dengan
yang
yang
sesuai
sehingga
ada
mempengaruhi pertumbuhannya hal
diruangan, proses pengadukannya
sesuai dengan Endrawati dan Ita
(2013) yang menyatakan bahwa Suhu
dimana
merupakan
salah
kebanyakan
tumbuhan
satu
faktor
mendapatkan kisaran waktu 12 Jam
penting
untuk
untuk menerima cahaya dan pada saat
mempengaruhi tingkat pertumbuhan
inilah terjadi reaksi fotosintesis. Hal
dan metabolisme mikroalga. Suhu
ini sesuai dengan Widyaningrum dkk
juga mempengaruhi daya larut gas-
(2013)
gas
periode dalam
lingkungan
yang
yang
diperlukan
untuk
yang menyatakan bahwa penyinaran dapat
fotosintesis, seperti CO2 dan O2. Gas-
berpengaruh dalam proses sintesis
gas ini mudah terlarut pada suhu
bahan
organik
rendah
karena
hanya
daripada
suhu
tinggi,
pada
fotosintesis
dengan
energi
akibatnya laju fotosintesis meningkat
yangcukup proses tersebut dapat
pada suhu rendah. Suhu air sangat
berjalan dengan lancar.
berperan dalam kultur mikroalga di
Selanjutnya pada perlakuan
laboratorium, oleh karena itu sangat
yang
mempengaruhi aktivitas enzim dalam
fotoperiode 24 jam artinya mikroalga
metabolisme sel.
ini mendapatkan cahaya yang sangat
Selanjutnya pengamatan pada
ketiga
banyak
dengan
kperlakuan
dibandingkan
dengan
alga dengan perlakuan fotoperiode 12
perlakuan yang 0 dan 12 Jam dengan
Jam yang artinya mikroalga tersebut
pengadukan
di
perlakuan
menggunakan Aerator, menunjukan
mendapatkan cahaya dari lampu
hasil yang tidak stabil ada yang
dengan kisaran waktu 12 Jam dan
berada difase turun dan terkandang
mendapatkan
berada
kultur
otomatis
dengan
pengadukan
dengan
secara
menggunakan
selama
difase
dikarenakan
24
Naik Alga
jam
hal
ini
mengalami
aerator selama 24 Jam dengan Hasil
penyesuaian dengan lingkungannya ,
terjadinya kenaikan pada Mikroalga
dari tabel c dapat dilihat bahwa pada
dihari yang ke 5 dengan jumlah 1840
fase awal di hari ke -1 alga
x104 hal ini dikarenakan mikrolaga
mempunyai
jumlah
menerima suhu yang sesuai sehingga
sedikit
dikarenakan
mempengaruhi pertumbuhannya dan
membutuhkan
juga Fase 12 Jam merupakan fase
menyesuaikan
yang
sangat alga
waktu untuk dapat diri
dengan
lingkungan barunya hal ini sesuai
bahwa Lamanya periode penyinaran
dengan Maharsyah dkk, (2013) yang
pada
menyatakan bahwa sel fitoplankton
mempengaruhi
membutuhkan
untuk
yang terjadi pada kultur N. oculata.
menyesuaikan diri dengan kondisi
Semakin besar laju fotosintesa pada
lingkungan yang baru
mikroalga maka akan menunjukkan
waktu
kultur
N.
oculata
proses
sangat
fotosintesa
Pada perlakuan fotoperiode 24
semakin besar pula biomass dan
jumlah
yang
kepadatan sel yang dihasilkan pada
jika
kultur mikroalga. Ketidaksesuaian
dibandingkan dengan fotoperiode 12
terjadi dikarenakan ada beberapa
Jam
faktor
jam
dihasilkan
mikroalga
lebih
yang
rendah
seharusnya
jumlah
yang
menghalangi
mikroalga pada perlakuan 24 jam
pertumbuhan mikroalga salah satunya
tinggi
adalah kurang kehati-hatian dalam
dikarenakan
mengalami
penyinaran yang lebih banyak yang
melakukan
mampu
mikroalga
mempengaruhi
pertumbuhan
mikroalga
jumlah menurut
Widianingsih dkk (2013) menyatakan
penyesuaian sehingga
suhu
berpengaruh
terhadap jumlah mikroalga yang dihasilkan.
3.2 Jumlah Kadar Klorofil Mikroalga Nanochloropsis oculata 0 Jam 12 Jam Klorofil a = (12,7 x 0,065)–(27x 0,043) Klorofil a = (12,7 x 0,378)–(27x 0,171) = 0,8255 – 1,161 = 4,8006 – 4,617 = -0,33 = 0,1836 Klorofil b =(22.9 x 0,043)-(4,7x0,065) Klorofil b =(22.9 x 0,171)-(4,7x0,378) = 0,9847 – 0,3055 = 3,9159 – 1,7766 = 0,6792 = 2.1393 Klorofil total ( a+b) = (20,2 x 0,043) + ( 8,0 Klorofil total ( a+b) = (20,2 x 0,171) + ( 8,0 x 0,065) = 1,313 – 0,344 x 0,378) = 3,4542 + 3.024 = 1,657 = 6,4782 24 Jam Klorofil a = (12,7 x 0,18)–(27x 0,089) = 2,286- 2,403 = -0,117 Klorofil b = (22.9 x 0,089)-(4,7x0,18) = 2,0381– 0,846 = 1,1921 Klorofil total ( a+b) = (20,2 x 0,089) + ( 8,0 x 0,180) = 1,7978+ 1,44 = 3,2378
Pengamatan
pada
kadar
jumlah lipid yang dihasilkan oleh
klorofil
mikroalga
menunjukan
mikroalga
bahwa
Mikroalga
yang
Widianingsih
dkk
dikisaran waktu 12 Jam mengalami
menyatakan
bahwa
pertumbuhan yang sangat tinggi
tekanan
sehingga
mikroalga
(salinitas, suhu, fotoperiod, intensitas
sangat banyak mampu menghasilkan
cahaya dan nutrien) diketahui dapat
jumlah klorofil yang banyak pula
mempengaruhi kandungan total lipid
dengan jumlah klorofil a 0,1836,
pada mikroalga.
klorofil b 2.1393 dan jumlah klorofil
4.
pertumbuhan
hidup
total (a+b) dengan jumlah 6,4782, sementara pada perlakuan 24 Jam mikroalga mengalami pertumbuhan yang tidak terlalu tinggi sehingga mikroalga
mampu
menghasilkan
jumlah klorofil jumlah klorofil a 0,117, klorofil b 1,1921 dan jumlah klorofil total
(a+b)
3,2378, dan
jumlah mikroalga pada perlakuan 0 Jam mengalami pertumbuhan yang sangat rendah sehingga dapat mampu menghasilkan jumlah klorofil yang sedikit yaitu klorofil a -0,33, klorofil b 0,6792, dan Jumlah klorofil total (a+b) 0,6792. Sehingga kandungan klorofil beberapa intensitas
sangat
dipengaruhi
oleh
seperti
suhu,
dan
juga
faktor cahaya
pengadukan dan kandungan klorofil yang banyak berpengaruh terhadap
hal ini sesuai dengan (2012)
terhadap
yang
Pemberian lingkungan
Kesimpulan Hasil penelitian menunjukkan
bahwa Pertumbuhan total dan kadar klorofil tertinggi
ditemukan pada
perlakuan 12 jam cahaya lampu 24 jam pengadukan (1560 x 104sel/ml dan jumlah klorofil a 0,1836 klorofil b 2,1393 dan klorofil total (a+b) 6,4782) dan kemudian diikuti pada 24 jam cahaya lampu – 24 jam pengadukan (595 x104sel/ml dan jumlah klorofil a -0,117 klorofil b 1,1921 dan klorofil total (a+b) 3,2378) dan Perlakuan 0 jam tanpa cahaya lampu dan 3 jam sekali pengadukan (15 x 104sel/ml dan jumlah klorofil a-0,33 klorofil b dengan jumlah 0,6792 dan klorofil total (a+b) 1,657)
Pertumbuhan
Daftar Pustaka Budiman. 2009. Penetuana Intensitas cahaya
optimum
pada
Chlorella vulgaris, Chlorella sp.
dan
pertumbuhan dan kadar Lipid
oculata.
Mikroalga
Pertanian
Nannochloropsis
oculata. Jornal its. Vol 1 (2). Endrawati, H., Ita., R. 2013. Kadar Total Lipid
Mikroalga
Nannochloropsis Jurnal
Keteknikan
Tropis
dan
Biosistem.Vol 1 (3) 249-257. Prihantini, N.B., Berta, P., Ratna, Y.
Mikroalga
2005. Pertumbuhan Chorela
Nannochloropsis oculata yang
spp. Dalam medium ekstak
dikultur dengan suhu yang
tauge (Met) dengan variasi pH
berbeda. Buletin Oseanografi
awal. Jurnal Makara Sains Vol
Marina vol. 1 (1) 25 – 33.
9 (1) 1-6.
Maharsyah,
T.,
Musthofa,
Wahyunoto,
A.
N.
L., 2013.
Widianingsih., Retno, H., Endrawati., Valentina,
R.
I.
2012.
Lipid
Total
Efektivitas Penambahan Plant
Kandungan
Growth Promoting Bacteria
Nannochloropsis oculata Pada
(Azospirillum
sp)
Kultur
Meningkatkan
Pertumbuhan
dalam
Mikroalga pada Media Limbah Cair
Tahu
Setelah
dengan
Fotoperiod.
Berbagai
Jurnal
ilmu
kelautan. Vol. 17 (3) 119-124.
Proses
Widyaningrum, N. F., Bambang, S.,
Anaerob. Jurnal Keteknikan
Bagus, H. 2013. Experimental
Pertanian
Study
Tropis
dan
Biosistem. Vol 1(3) 258-264. Nurhayani, T., Bagus, H., Musthofa. 2013.
Penggunaan
Of
Photobioreactor Microalgae (Nannochloropsis
Photovoltaic For Production oculata).
Fotobioreaktor Sistem Batch
Jurnal Bioproses Komoditas
Tersirkulasi terhadap Tingkat
Tropis. Vol. 1 (2).
